甲基磺酸乙酯诱变的棘豆链格孢菌菌株苦马豆素合成基因簇相关基因表达模式分析

旨在对棘豆链格孢菌SWN基因簇各基因表达模式与苦马豆素合成的相关性进行分析。本研究应用甲基磺酸乙酯(EMS)对棘豆链格孢菌UA003诱变处理,筛选苦马豆素产率显著变化的诱变菌株。对棘豆链格孢菌UA003、EMS诱变菌株及甘肃链格孢菌EA菌株SWN基因簇AATL、swnR、swnN、swnH1、swnH2、swnK(A、KS、SDRe1、SDR)等基因的表达水平和swnK基因的突变位点进行分析。结果表明:E02、E23和E25等诱变菌株苦马豆素产率显著增加,其AATL、swnR、swnN、swnH1及swnH2等基因表达显著下调(P<0.05或P<0.01),A、KS、SDR和SDRe1基因表达显著上调(P<0.05或P<0.01)。突变菌株E02 swnK基因13个核苷酸位点发生突变,其氨基酸序列6个位点发生突变。与UA003相比,EA菌株163个核苷酸位点不同,氨基酸序列67个位点不同,其编码产物起始段缺失一段由MLTPAVSLKNLTKPK组成的氨基酸序列,在AT基因编码产物的1135与1143处插入了一段由TEVDGVP组成的氨基酸序列。综上所述,EMS诱变处理能显著改变棘豆链格孢菌的苦马豆素合成能力及SWN基因簇各基因的表达水平。其SWN基因簇中AATL、swnR、swnN、swnH1、swnH2等基因的表达模式与苦马豆素合成呈现负相关,A、KS、SDR和SDRe1等基因的表达模与苦马豆素合成呈现正相关,EMS突变菌株苦马豆素合成的变化可能与SWN基因簇相关基因结构和功能的变化有关。